Fisica 1 - Ramalho-442-444

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510 N
30 cm20 cm
750 N
30
 cm
 Figura a. Figura b.
P. 482 (UFRJ) Um jovem e sua namorada passeiam de carro 
por uma estrada e são surpreendidos por um furo 
num dos pneus. O jovem, que pesa 750 N, pisa a 
extremidade de uma chave de roda, inclinada em 
relação à horizontal, como mostra a figura a, mas 
só consegue soltar o parafuso quando exerce sobre 
a chave uma força igual a seu peso.
 A namorada do jovem, que pesa 510 N, encaixa a 
mesma chave, mas na horizontal, em outro para-
fuso, e pisa a extremidade da chave, exercendo 
sobre ela uma força igual a seu peso, como mostra 
a figura b.
 Supondo que este segundo parafuso esteja tão 
apertado quanto o primeiro, e levando em conta 
as distâncias indicadas nas figuras, verifique se 
a moça consegue soltar esse segundo parafuso. 
Justifique sua resposta.
P. 483 (UFPE) Uma barra horizontal de massa desprezível 
possui uma de suas extremidades articulada em 
uma parede vertical. A outra extremidade está 
presa à parede por um fio que faz um ângulo de 45w 
com a horizontal e possui um corpo de 55 N pendu-
rado. Qual o módulo da força normal à parede, em 
newtons, que a articulação exerce sobre a barra?
P. 484 (UFG-GO) No arranjo da figura, uma barra rígida 
AC, de peso desprezível apoiada numa estaca fixa 
vertical em B, sustenta um peso P 5 80 dll 3 N.
P. 485 (UFC-CE) Uma tábua de massa desprezível e com-
primento L 5 3,0 m é articulada em uma de suas ex-
tremidades, por meio de uma dobradiça D. Sua ou-
tra extremidade está presa (a uma altura y 5 0,3 m
acima da dobradiça) a uma mola ideal, de cons-
tante elástica k 5 600 N/m (figura a). Um menino, 
de peso P 5 300 N, partindo da dobradiça, caminha 
uma distância x sobre a tábua, até que ela adqui-
ra o equilíbrio, em posição horizontal (figura b). 
Suponha que a mola, ao se distender, manteve-se 
vertical. Determine o valor de x.
 Conhecidas as distâncias AC 5 80 cm, BC 5 30 cm 
e estando o sistema em equilíbrio estático, calcule 
o módulo:
a) da reação da estaca na barra em B;
b) das componentes horizontal e vertical da reação 
de A na barra AC.
P. 486 (UFPE) Uma menina de 50 kg caminha sobre uma 
prancha com 10 m de comprimento e 10 kg de mas-
sa. A prancha está apoiada em suas extremidades, 
nos pontos A e B, como mostra a figura. No instante 
em que a força normal em B é igual ao dobro da 
normal em A, a que distância, em metros, a menina 
se encontra do ponto B? (Use g 5 10 m/s2.)
P. 487 (Fuvest-SP) A figura mostra 
uma barra apoiada entre 
uma parede e o chão. A 
parede é perfeitamente 
lisa; o coeficiente de atrito 
estático entre a barra e o 
chão é j 5 0,25.
a) Desenhe o esquema das 
forças que atuam sobre 
a barra.
45°
Fio
30°
A
B
C
P
 Figura a. Figura b.
α
exercícios propostos de recapitulação
 @ Dados: sen 30w 5 1 __ 
2
 e cos 30w 5 
 dll 3 
 ___ 
2
 # 
b) Calcule a tangente do menor ângulo a entre a bar-
ra e o chão para que não haja escorregamento.
k
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P. 488 (Unicamp-SP) Uma das modalidades de ginástica 
olímpica é a das argolas. Nessa modalidade, os 
músculos mais solicitados são os dos braços, que 
suportam as cargas horizontais, e os da região 
dorsal, que suportam os esforços verticais.
 Considerando um atleta cuja massa é de 60 kg e sen-
do os comprimentos indicados na figura H 5 3,0 m; 
L 5 1,5 m e d 5 0,5 m, responda:
a) Qual a tensão em cada corda quando o atleta se 
encontra pendurado no início do exercício com 
os braços na vertical?
b) Quando o atleta abre os braços na horizontal, 
qual a componente horizontal da tensão em 
cada corda?
 (Dado: g 5 10 m/s2)
P. 490 Empilham-se três livros idênticos sobre uma mesa, 
conforme mostra a figura. Cada livro tem compri-
mento L 5 20 cm. Quais os valores máximos de x e y 
para que o conjunto mantenha-se em equilíbrio?
onde foram colocadas massas de 1 kg, 8 kg e 3 kg, 
distribuídas de modo uniforme, respectivamente 
no fundo das gavetas G1, G2 e G3. Quando a gaveta 
G2 é puxada, permanecendo aberta, existe o risco 
de o gaveteiro ficar desequilibrado e inclinar-se 
para a frente.
P. 489 (UFPR) Uma esfera de peso P 5 10 dll 3 N e raio R está 
suspensa por meio de um fio inextensível de com-
primento L 5 R e apoia-se em uma parede vertical 
sem atrito. Determine a força de tração no fio e a 
força que a parede aplica na esfera.
a) Indique, no esquema abaixo, a posição do cen-
tro de massa de cada uma das gavetas quando 
fechadas, identificando esses pontos com o 
símbolo #.
R
L
 Figura I. Figura II.
48 cm
10
0 
cm
Corte transversal pelo centro
do gaveteiro fechado
G3
G2
G1
b) Determine a distância máxima D, em cm, de 
abertura da gaveta G2, nas condições da figura 
II, de modo que o gaveteiro não tombe para a 
frente.
c) Determine a maior massa Mmáx., em kg, que 
pode ser colocada em G2, sem que haja risco de 
desequilibrar o gaveteiro quando essa gaveta 
for aberta completamente, mantendo as demais 
condições.
Note e adote:
Desconsidere o peso das gavetas e do gaveteiro 
vazios.
48 cm
10
0 
cm
Fechado
G3
G2
G1
Aberto
G3
G2
G1
D
g
P. 491 (Fuvest-SP) Um gaveteiro, cujas dimensões estão 
indicadas no corte transversal, em escala, repre-
sentado nas figuras, possui três gavetas iguais, 
P. 492 (Vunesp) Justifique por que uma pessoa, sentada 
conforme a figura, mantendo o tronco e as tíbias na 
vertical e os pés no piso, não consegue se levantar 
por esforço próprio. Se julgar necessário, faça um 
esquema para auxiliar sua explicação.
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O enunciado a seguir refere-se aos exercícios P. 493 a P. 496.
(PUC-SP) A noção de equilíbrio estático ou dinâmico adotada pela Física está presente em várias manifestações artísticas. 
Nas figuras podemos observar três exemplos.
P. 494 Na tela de Portinari, apesar de parecer, em alguns aspectos, desproporcional, a imagem do garoto em equilíbrio 
apoiado em apenas uma das mãos retrata uma situação possível de ocorrer. Se considerarmos a mão do garoto 
como ponto de apoio, qual a condição geométrica que o centro da gravidade do garoto e sua mão devem satisfazer 
para que ocorra o equilíbrio?
P. 495 Observando a foto do acrobata, nota-se que o fio no qual o conjunto (acrobata  monociclo) está apoiado inclina-
-se sob a ação do seu peso. Supondo que a corda, tanto à frente quanto às costas do acrobata, inclina-se 37w em 
relação à horizontal e que o fio seja inextensível e de massa desprezível, calcule a intensidade da força de tração 
no fio. Considere a massa do conjunto igual a 45 kg. Use sen 37w 5 0,6 e cos 37w 5 0,8.
P. 496 Seu trabalho nesta questão será o de projetar adequadamente um móbile, segundo os princípios físicos que regem o 
equilíbrio. Na sua figura, deverão estar indicadas numericamente, em cada haste, as distâncias entre as extremidades 
e o ponto de suspensão.
Os móbiles são uma criação de Alexander Calder (1898-1976), considerado um dos mais inovadores e originais artistas 
americanos do século XX. Com seus móbiles e suas esculturas, Calder ousou atribuir movimento ao que sempre fora es-
tático e ajudou a redefinir determinados princípios básicos das artes plásticas, a partir da associação entre movimento e 
equilíbrio.A tela de Cândido Portinari (1903-1962) retrata um pouco daquilo que chamamos de mundo do artista. O universo 
de Portinari contém a gente e a paisagem do Brasil. Sua pintura, de grande inspiração social, traz a felicidade de crianças 
brincando, mostra trabalhadores e mulheres em sua miséria, descritos sem aflição, transmitindo-nos a ideia de que a 
vida que deles exala vale a pena ser vivida. O que existe é sempre a tensão, o portentoso equilíbrio de tudo que pintou: o 
arco num mundo, a corda do arco em outro. O acrobata do Grande Circo de Pequim, apoiando-se em um fino fio de metal, 
produz, com sua capacidade de equilibrar-se, um momento mágico de beleza de uma arte popular em todo o mundo.
(Sempre que necessário, use g 5 10 m/s2.)
Para essa criação você dispõe dos seguintes elementos: 
•	 1	haste	de	massa	desprezível	de	30	cm	de	comprimento	
que deve ser amarrada em um único fio que vai ao teto 
e estar disposta horizontalmente.
•	 1	haste	de	massa	desprezível	de	20	cm	de	comprimento	
que deve estar disposta horizontalmente e suspensa 
por um único fio amarrado a uma das extremidades 
da haste maior.
•	 Fios ideais tanto quanto se necessite.
• Sólidos que deverão ser amarrados individualmente 
às extremidades das hastes.
 Alexander 
Calder 
mostrando 
um de seus 
móbiles na 
Galeria de 
Roma (março 
de 1955).
 Meninos 
com carneiro, 
de Cândido 
Portinari, 
pintura a 
óleo/madeira, 
1959.
 Acrobata 
em monociclo 
sobre corda, 
durante uma 
apresentação 
do Grande Circo 
de Pequim em 
Paris, França 
(2003).
P. 493 Suponha que, na tela de Portinari, o menino no balanço esteja em equilíbrio e que a massa do conjunto menino  
balanço seja de 45 kg. Qual é a intensidade da força de tração em cada uma das cordas que sustentam o balanço? 
Suponha que o menino esteja equidistante das cordas verticais que são inextensíveis e possuem massa desprezível. 
Dê sua resposta em unidades do Sistema Internacional.
1 sólido de massa 15 g 1 sólido de massa 25 g 1 sólido de massa 60 g
Móbile: escultura abstrata móvel, que consta de elementos individuais leves, suspensos artisticamente no espaço 
por fios, de maneira equilibrada e harmoniosa.
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